JP2000046584A - Position detection device - Google Patents
Position detection deviceInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】レゾルバから成る位置検出装置において、より
高精度な位置検出を行なうことを目的とする。
【解決手段】位置検出の精度を改善するために、A相の
コイル13とB相のコイル14からの出力波形をそれぞ
れ位相調整回路27、28によって位相調整して位相歪
を除去するとともに、ゲイン調整回路29、30によっ
て振幅のバラツキを除去する。
(57) [Summary] An object of the present invention is to perform a highly accurate position detection in a position detection device including a resolver. In order to improve the accuracy of position detection, output waveforms from an A-phase coil 13 and a B-phase coil 14 are phase-adjusted by phase adjustment circuits 27 and 28, respectively, to remove phase distortion and gain. The adjustment circuits 29 and 30 remove variations in amplitude.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は位置検出装置に係
り、とくに互いにずれた位置に配された2つのコイルに
よって90°位相がずれた正弦波を取出し、該正弦波を
用いて位置検出を行なうようにした位置検出装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position detecting device, and more particularly to a method of extracting a sine wave out of phase by 90.degree. By two coils arranged at positions shifted from each other, and performing position detection using the sine wave. The present invention relates to a position detecting device as described above.
【0002】[0002]
【従来の技術】2つのコイルを用いて90°位相がずれ
た正弦波を取出すようにしたレゾルバと称される位置検
出装置が知られている。この位置検出装置は図9に示す
ようにA相のコイル1とB相のコイル2とを備え、これ
らのコイル1、2にそれぞれ基準周波数の交流信号を印
加するとともに、移動させることによってコイル1、2
の出力を振幅変調させるようにしたものである。コイル
1、2の出力は差分器3、4によってそれぞれ復調さ
れ、ローパスフィルタ5、6を通してデコーダ7に供給
され、このデコーダ7で位置データを得るようにしてい
る。2. Description of the Related Art There is known a position detecting device called a resolver in which two coils are used to extract a sine wave whose phase is shifted by 90 °. As shown in FIG. 9, the position detecting device includes an A-phase coil 1 and a B-phase coil 2, and applies an AC signal having a reference frequency to each of the coils 1 and 2 to move the coils 1 and 2. , 2
Is amplitude-modulated. Outputs of the coils 1 and 2 are demodulated by differentiators 3 and 4, respectively, and supplied to a decoder 7 through low-pass filters 5 and 6, so that the decoder 7 obtains position data.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】図9に示すような従来
のレゾルバによれば、固定子と可動子との間のギャップ
や固定子の歯型の形状によって、取出す正弦波に歪が発
生していた。このように歪がある正弦波を用いて角度検
出あるいは位置検出を行なうようにすると誤差が発生
し、その精度が制限される問題があった。According to the conventional resolver as shown in FIG. 9, distortion is generated in a sine wave to be taken out due to the gap between the stator and the mover and the shape of the tooth shape of the stator. I was If the angle detection or the position detection is performed using a sine wave having such a distortion, an error occurs and there is a problem that the accuracy is limited.
【0004】このような問題点に鑑みて、従来は図9に
示すように、ローパスフィルタ5、6を設け、これらの
フィルタ5、6によって差分器3、4で復調された正弦
波をフィルタ処理し、歪を小さくすることによって必要
な精度を得るようにしていた。しかしこのような方法に
よれば、それぞれのレゾルバに特有の異なる歪波形を補
正することが難しいという問題があった。このためにレ
ゾルバの製造時に固定子や可動子の歯の仕上げやギャッ
プの調整等を高精度に行なわなければならず、これによ
って工数を必要とするとともに、コストが増大する欠点
があった。In view of such problems, conventionally, as shown in FIG. 9, low-pass filters 5 and 6 are provided, and the sine waves demodulated by the differentiators 3 and 4 by these filters 5 and 6 are filtered. Then, the required accuracy is obtained by reducing the distortion. However, according to such a method, there is a problem that it is difficult to correct different distortion waveforms specific to each resolver. For this reason, when manufacturing the resolver, the finishing of the teeth of the stator and the mover, the adjustment of the gap, and the like have to be performed with high accuracy, which requires man-hours and increases the cost.
【0005】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、互いにずれた位置に配された2つのコ
イルから取出された正弦波の歪を電気的に低減し、これ
によって位置精度の向上を図るようにした位置検出装置
を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is intended to electrically reduce the distortion of a sine wave taken out of two coils arranged at positions shifted from each other. It is an object of the present invention to provide a position detecting device that improves the accuracy.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、互いにずれた
位置に配された2つコイルによって90°位相がずれた
正弦波を取出し、該正弦波を用いて位置検出を行なうよ
うにした位置検出装置において、前記90°位相がずれ
た2つの正弦波の位相を調整する手段を設けたことを特
徴とする位置検出装置に関するものである。ここで前記
位相を調整する手段が位相調整回路であってよい。According to the present invention, a sine wave whose phase is shifted by 90 ° is extracted by two coils arranged at positions shifted from each other, and a position is detected using the sine wave. The present invention relates to a position detecting device provided with means for adjusting the phases of the two sine waves whose phases are shifted by 90 °. Here, the means for adjusting the phase may be a phase adjustment circuit.
【0007】また別の発明は、互いにずれた位置に配さ
れた2つコイルによって90°位相がずれた正弦波を取
出し、該正弦波を用いて位置検出を行なうようにした位
置検出装置において、前記90°位相がずれた2つの正
弦波の振幅を調整する手段を設けたことを特徴とする位
置検出装置に関するものである。ここで前記振幅を調整
する手段がゲイン調整回路であってよい。Another aspect of the present invention is a position detecting device which extracts a sine wave whose phase is shifted by 90 ° by two coils arranged at positions shifted from each other, and performs position detection using the sine wave. The present invention relates to a position detecting device provided with means for adjusting the amplitudes of the two sine waves whose phases are shifted by 90 °. Here, the means for adjusting the amplitude may be a gain adjustment circuit.
【0008】さらに別の発明は、互いにずれた位置に配
された2つのコイルによって90°位相がずれた正弦波
を取出し、該正弦波を用いて位置検出を行なうようにし
た位置検出装置において、予め作成された補正データを
用いて位置データを補正するようにしたことを特徴とす
る位置検出装置に関するものである。Still another aspect of the present invention is a position detecting apparatus which extracts a sine wave whose phase is shifted by 90 ° by two coils arranged at positions shifted from each other, and performs position detection using the sine wave. The present invention relates to a position detection device characterized in that position data is corrected using correction data created in advance.
【0009】さらに別の発明は、固定側と可動側の内の
一方に互いに位相が90°ずれるようにA相のコイルと
B相のコイルとを設け、所定の周波数の交流信号を前記
A相のコイルと前記B相のコイルに加えるとともに、可
動子を固定子に対して移動したときに前記A相のコイル
と前記B相のコイルに加えられている前記交流信号を振
幅変調し、振幅変調された前記A相のコイルの出力波形
と前記B相のコイルの出力波形とをそれぞれ復調するこ
とにより90°位相がずれた2つの正弦波を取出し、該
正弦波のレベルから位置検出を行なうようにした位置検
出装置において、前記90°位相がずれた2つの正弦波
の位相を調整する手段と振幅を調整する手段とを設けた
ことを特徴とする位置検出装置に関するものである。In another aspect, an A-phase coil and a B-phase coil are provided on one of the fixed side and the movable side so that the phases are shifted from each other by 90 °, and an AC signal of a predetermined frequency is supplied to the A-phase coil. And the amplitude of the AC signal applied to the A-phase coil and the B-phase coil when the mover is moved relative to the stator. By demodulating the output waveform of the A-phase coil and the output waveform of the B-phase coil, two sine waves having phases shifted by 90 ° are taken out, and position detection is performed from the level of the sine wave. And a means for adjusting the phase of the two sine waves whose phases are shifted by 90 ° and a means for adjusting the amplitude.
【0010】本発明の好ましい態様は、レゾルバから成
る位置検出装置において、その出力の2相波を調整する
回路と、その2相波を位置に変換する電気回路と、これ
らを制御する制御手段とから構成される位置検出装置に
関するものである。ここでレゾルバから成る位置検出装
置の2つの正弦波の位相歪と振幅歪を調整する回路を有
しており、さらに2つの正弦波を用いて位置情報を取出
すデコーダから得られた出力をさらにソフトウエア制御
によって補正するようにしている。In a preferred aspect of the present invention, in a position detecting device comprising a resolver, a circuit for adjusting a two-phase wave output from the resolver, an electric circuit for converting the two-phase wave to a position, and a control means for controlling these circuits And a position detecting device comprising: Here, a position detecting device comprising a resolver has a circuit for adjusting the phase distortion and the amplitude distortion of the two sine waves, and further outputs the output obtained from the decoder that extracts the position information using the two sine waves. The correction is made by wear control.
【0011】このような構成によれば、今までは物理特
性を改善することでしか対処できなかった固定子や可動
子の歯型やコイルのバラツキの影響を改善することが可
能になる。さらにソフトウエア制御による補正を併用す
ることによって、より精度を改善することが可能にな
る。According to such a configuration, it is possible to improve the influence of variations in the tooth shape of the stator and the mover and the coil, which can be dealt with only by improving the physical characteristics until now. Further, the accuracy can be further improved by using the correction by software control together.
【0012】XYテーブル、レーダアンテナ、スライド
機構等の位置検出に用いられるレゾルバから成る位置検
出装置において、90°位相がずれた正弦波を利用して
位置や角度を検出する場合に、正弦波の振幅や位相歪が
あると精度が悪くなる。このために正弦波の歪を低減す
るための検出部の機構を工夫したり、波形をフィルタ処
理して歪を小さくしたりして精度を得ている。このため
に検出部のギャップや形状の精度を高精度にする必要が
あり、これによって製造コストが高くなる問題があっ
た。また直線型の場合には検出コイルに正弦波を発生さ
せる目的でレゾルバの固定子と可動子とに歯を切るよう
にしているが、加工精度や積層時の工作精度によって歯
の形状か微妙に変化するために、正弦波の再現性が悪
く、位置のフラツキが発生して精度を悪化させる原因に
なっていた。In a position detecting device including a resolver used for position detection of an XY table, a radar antenna, a slide mechanism, and the like, when detecting a position or an angle using a sine wave whose phase is shifted by 90 °, a sine wave is detected. Accuracy deteriorates if there is amplitude or phase distortion. For this purpose, accuracy is obtained by devising a mechanism of a detecting unit for reducing the distortion of the sine wave, or reducing the distortion by filtering the waveform. For this reason, it is necessary to increase the precision of the gap and the shape of the detection unit, which causes a problem of increasing the manufacturing cost. In the case of the linear type, teeth are cut to the stator and mover of the resolver in order to generate a sine wave to the detection coil. Because of the change, the reproducibility of the sine wave is poor, and the position fluctuates, which causes the accuracy to deteriorate.
【0013】そこで本発明においては、上記の問題点を
解決するために、2つのコイルから出力される正弦波の
位相歪と振幅歪に着目し、これらの位相歪と振幅歪を低
減し、2相波の位相と振幅とを個々に可変するようにし
たものであって、これによって2相波の歪を低減する機
能をもった位置検出装置を提供するものである。In the present invention, in order to solve the above problems, attention is paid to the phase distortion and the amplitude distortion of the sine wave output from the two coils, and these phase distortions and amplitude distortions are reduced. The present invention provides a position detecting device in which the phase and amplitude of a phase wave are individually varied, thereby having a function of reducing distortion of a two-phase wave.
【0014】ここで上記2相のコイルには例えば10K
Hzの交流信号を交流信号源から供給している。固定子
10と可動子17の歯型の作用によってリアクタンスが
変化して交流の振幅が変化する。2相波コイルは位相が
90°ずらして配されているために、これを差分器で取
出すことによって位相が90°ずれた2相波が得られ
る。この2相波は歯型の誤差やコイルのバラツキのため
に、位相が必ずしも90°に一致しておらず、また振幅
にもバラツキをもっている。The two-phase coil has, for example, 10K.
Hz AC signal is supplied from an AC signal source. The reactance changes due to the action of the teeth of the stator 10 and the mover 17, and the amplitude of the alternating current changes. Since the two-phase wave coil is arranged with a phase shifted by 90 °, a two-phase wave with a phase shifted by 90 ° can be obtained by extracting the two-phase coil with a differentiator. The phase of the two-phase wave does not always coincide with 90 ° due to an error in the tooth shape and the variation of the coil, and the amplitude also varies.
【0015】そこで位相調整回路によって2つの正弦波
の位相差を90°に正しく調整するとともに、2つの正
弦波の振幅も同じくなるようにゲイン調整回路で調整す
る。このようにして得られた歪の小さい2相波をデコー
ダによって位置または角度に変換する。このようにして
得られた位置または角度のデータを、さらにソフトウエ
アによって誤差を補正することによって、高精度な位置
の検出を行なうことが可能になる。Therefore, the phase difference between the two sine waves is correctly adjusted to 90 ° by the phase adjustment circuit, and the amplitude of the two sine waves is adjusted by the gain adjustment circuit so as to be the same. The thus obtained two-phase wave with small distortion is converted into a position or an angle by a decoder. By correcting the error of the position or angle data thus obtained by software, it is possible to detect the position with high accuracy.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施の形態に係
る位置検出装置を原理的に示すものである。この検出装
置はいわゆるレゾルバと称される位置検出装置であっ
て、固定子10を備えている。固定子10には一対の突
極11、12がそれぞれ連設されており、これらの突極
11、12にA相のコイル13とB相のコイル14とが
それぞれ巻装されている。また突極11の先端側の部分
には所定のピッチで歯15、16がそれぞれ形成されて
いる。FIG. 1 shows in principle a position detecting apparatus according to an embodiment of the present invention. This detection device is a position detection device called a so-called resolver, and includes a stator 10. A pair of salient poles 11 and 12 are connected to the stator 10, and an A-phase coil 13 and a B-phase coil 14 are wound around these salient poles 11 and 12, respectively. Further, teeth 15 and 16 are formed at a predetermined pitch in a portion on the tip side of the salient pole 11.
【0017】これに対して上記固定子10と対向するよ
うに可動子17が配されている。この可動子17には上
記突極11、12の歯15、16と対向するように歯1
8が形成されている。ここで歯18のピッチは上記突極
11、12の歯15、16と同じピッチになっている。
しかも可動子17の歯18は突極11の歯15と互いに
一致する場合に、突極12の歯16は可動子17の歯1
8と1/4ピッチずれるようになっている。すなわち歯
のピッチを2πとすると、π/2だけ歯16の位置がず
れるようになっている。On the other hand, a mover 17 is arranged to face the stator 10. The movable element 17 has teeth 1 facing the teeth 15 and 16 of the salient poles 11 and 12.
8 are formed. Here, the pitch of the teeth 18 is the same as the pitch of the teeth 15 and 16 of the salient poles 11 and 12.
Moreover, when the teeth 18 of the mover 17 coincide with the teeth 15 of the salient pole 11, the teeth 16 of the salient pole 12
The pitch is shifted by 8 and 1/4 pitch. That is, if the pitch of the teeth is 2π, the positions of the teeth 16 are shifted by π / 2.
【0018】このような固定子10の2つの突極11、
12にそれぞれ巻装されたコイル13、14から互いに
90°位相がずれた正弦波を取出すようにしている。す
なわち図2に示すように、A相の出力とB相の出力とが
π/2ずれた状態で取出されることになる。従って歯1
5、16、18のピッチをπ/2に対応させるととも
に、B相の出力をYとし、A相の出力をXとすると、可
動子17の位置は図3に示す極座標において、(X、
Y)で表わされる。The two salient poles 11 of such a stator 10
Sinusoidal waves whose phases are shifted from each other by 90 ° are extracted from the coils 13 and 14 wound around the respective coils 12. That is, as shown in FIG. 2, the output of the A phase and the output of the B phase are extracted in a state of being shifted by π / 2. Therefore tooth 1
Assuming that the pitches of 5, 16, and 18 correspond to π / 2, the output of the B phase is Y, and the output of the A phase is X, the position of the mover 17 is (X,
Y).
【0019】ここで Y=sinθ X=cosθ tanθ=Y/X θ=tan-1Y/X 従って可動子17が任意の位置まで移動したときのA相
の出力とB相の出力を検出することにより、上記の式か
ら可動子17の位置を求めることが可能になる。Here, Y = sin θ X = cos θ tan θ = Y / X θ = tan −1 Y / X Therefore, the output of the A phase and the output of the B phase when the movable element 17 has moved to an arbitrary position can be detected. Thus, the position of the mover 17 can be obtained from the above equation.
【0020】図4はこのような位置検出のための具体的
な回路構成を示しており、A相のコイル13とB相のコ
イル14にはそれぞれ交流信号源22が接続されてい
る。そしてA相のコイル13とB相のコイル14の出力
端はそれぞれ差分器23、24に接続されるとともに、
これらの差分器23、24がローパスフィルタ25、2
6と接続されている。さらにローパスフィルタ25、2
6は位置調整回路27、28と接続されるようになって
いる。そして位置調整回路27、28はさらにゲイン調
整回路29、30と接続されている。またゲイン調整回
路29、30の出力がデコーダ31に入力されるように
なっている。デコーダ31は2つの正弦波の出力から、
上記可動子17の位置を演算によって求めるようにして
いる。FIG. 4 shows a specific circuit configuration for such position detection. An AC signal source 22 is connected to the A-phase coil 13 and the B-phase coil 14, respectively. The output terminals of the A-phase coil 13 and the B-phase coil 14 are connected to differentiators 23 and 24, respectively.
These differentiators 23 and 24 are low-pass filters 25 and 2
6 is connected. Furthermore, low-pass filters 25, 2
6 is connected to position adjustment circuits 27 and 28. The position adjustment circuits 27 and 28 are further connected to gain adjustment circuits 29 and 30. The outputs of the gain adjustment circuits 29 and 30 are input to the decoder 31. The decoder 31 outputs two sine waves,
The position of the mover 17 is obtained by calculation.
【0021】次に図4に示す回路の動作を説明する。交
流信号源22によって所定の周波数、例えば10KHz
の交流の基準信号がA相のコイル13とB相のコイル1
4とにそれぞれ供給される。このときに図1に示すよう
に、例えばA相のコイル13についてはその歯15が可
動子17の歯18と完全に一致していたとする。すると
突極11と可動子17との間の磁気抵抗が最小になるた
めに、A相のコイル13の出力は図5Aに示すように大
きな振幅の波形になる。これに対して突極12の歯16
が可動子17の歯18とπ/2ずれている場合には、B
相のコイル14の出力は図5Bに示すように非常に小さ
な値になる。Next, the operation of the circuit shown in FIG. 4 will be described. A predetermined frequency, for example, 10 KHz by the AC signal source 22
The AC reference signal of the A phase coil 13 and the B phase coil 1
And 4 respectively. At this time, it is assumed that the teeth 15 of the A-phase coil 13 completely coincide with the teeth 18 of the mover 17, as shown in FIG. Then, since the magnetic resistance between the salient pole 11 and the mover 17 is minimized, the output of the A-phase coil 13 has a large amplitude waveform as shown in FIG. 5A. On the other hand, the teeth 16 of the salient pole 12
Is shifted from the teeth 18 of the mover 17 by π / 2,
The output of the phase coil 14 has a very small value as shown in FIG. 5B.
【0022】従って可動子17を固定子10に対して図
1に示す矢印のように左右の何れかの方向に移動させる
と、A相のコイル13とB相のコイル14にそれぞれ加
えられている交流信号は図5Cに示すように振幅変調さ
れる。すなわち突極11、12の歯15、16が可動子
17の歯18と一致したりずれたりするのに応じて、磁
気抵抗が変化するためにその出力が変化する。これによ
って図5Cに示すように外部から加えられた交流信号が
振幅変調される。Therefore, when the movable element 17 is moved relative to the stator 10 in the left or right direction as shown by the arrow in FIG. 1, the movable element 17 is added to the A-phase coil 13 and the B-phase coil 14, respectively. The AC signal is amplitude-modulated as shown in FIG. 5C. That is, as the teeth 15, 16 of the salient poles 11, 12 coincide with or deviate from the teeth 18 of the mover 17, the output changes because the magnetic resistance changes. As a result, the AC signal applied from the outside is amplitude-modulated as shown in FIG. 5C.
【0023】そこでA相のコイル13の出力を差分器2
3によって復調することによってA相の正弦波が得ら
れ、B相のコイル14の出力を差分器24によって復調
することによってB相の正弦波が得られる。これらの正
弦波が図2に示す2つの正弦波である。The output of the A-phase coil 13 is
3, demodulation by 3 gives an A-phase sine wave, and demodulation of the output of the B-phase coil 14 by a differentiator 24 gives a B-phase sine wave. These sine waves are the two sine waves shown in FIG.
【0024】これらの正弦波をそれぞれローパスフィル
タ25、26によってノイズを除去するとともに、位相
調整回路27、28によって位相調整を行ない、さらに
ゲイン調整回路29、30によってゲインの調整を行な
う。そして位相調整とゲイン調整が行なわれた2つの正
弦波をデコーダ31に供給し、これによって位置検出情
報を得るようにしている。These sine waves are removed of noise by low-pass filters 25 and 26, respectively, phase-adjusted by phase adjustment circuits 27 and 28, and gains are adjusted by gain adjustment circuits 29 and 30. Then, the two sine waves subjected to the phase adjustment and the gain adjustment are supplied to the decoder 31, thereby obtaining position detection information.
【0025】位相調整回路27、28を設ける理由は次
の通りである。すなわち突極11、12の歯15、16
の位置が完全にπ/2だけずれている場合には、位相調
整を行なう必要がない。ところが実際には歯15、16
は非常に細かく、このような細かい歯を互いにπ/2だ
けずらすとしても、必ずしも正確にπ/2ずれていると
は限らない。従ってこのような歯15、16の精度のバ
ラツキが生ずる。このようなバラツキが位相調整回路2
7、28で補正される。The reason for providing the phase adjusting circuits 27 and 28 is as follows. That is, the teeth 15, 16 of the salient poles 11, 12
Is completely shifted by π / 2, there is no need to perform phase adjustment. However, actually, teeth 15, 16
Is very fine, and even if such fine teeth are shifted from each other by π / 2, they are not always exactly π / 2 shifted. Therefore, such variations in the precision of the teeth 15 and 16 occur. Such a variation is caused by the phase adjustment circuit 2
The correction is made at 7, 28.
【0026】次にゲイン調整回路29、30を設けるの
は次のような理由による。すなわちA相のコイル13と
B相のコイル14とにともに例えば10KHzで3.5
Vの振幅の電圧を印加しても、出力は必ずしも一定の振
幅とは限らない。すなわちコイルの巻き方や突極11、
12のコアのバラツキ、あるいは回路のバラツキによっ
て、A相のコイル13とB相のコイル14の出力の振幅
にバラツキを生ずる。このようなバラツキが位置データ
の誤差になる。そこでこのような誤差を吸収するために
ゲイン調整回路29、30が設けられるのである。Next, the gain adjustment circuits 29 and 30 are provided for the following reason. That is, both the A-phase coil 13 and the B-phase coil 14 are 3.5 at 10 KHz, for example.
Even if a voltage having an amplitude of V is applied, the output is not always constant. That is, the winding method of the coil and the salient poles 11,
The amplitude of the output of the A-phase coil 13 and the amplitude of the output of the B-phase coil 14 vary due to the variation of the 12 cores or the variation of the circuit. Such variations result in errors in the position data. Therefore, gain adjustment circuits 29 and 30 are provided to absorb such errors.
【0027】このように本実施の形態の位置検出装置
は、図1に示すように直線移動する可動子17と固定子
10から成るレゾルバによって構成されており、可動子
17の位置の検出を行なうためのものである。ここで位
置の検出にはレゾルバコイル13、14で発生する位相
がπ/2ずれた2相波を専用のデコーダ31に入力し、
ここでデコードして位置検出データを得るようにしてい
る。レゾルバコイル13、14は硅素鋼板の突極11、
12に巻線を施したものであって、図2に示すような正
弦波状の出力が得られるように歯15、16を設けたも
のである。2相なので歯15、16を90°位相がずれ
るように配置する。As described above, the position detecting device of the present embodiment is constituted by the resolver including the movable element 17 and the stator 10 which move linearly as shown in FIG. 1, and detects the position of the movable element 17. It is for. Here, to detect the position, a two-phase wave generated by the resolver coils 13 and 14 with a phase shift of π / 2 is input to a dedicated decoder 31.
Here, decoding is performed to obtain position detection data. The resolver coils 13 and 14 are salient poles 11 made of silicon steel,
The winding 12 is provided with teeth 15 and 16 so as to obtain a sinusoidal output as shown in FIG. Since the phases are two, the teeth 15 and 16 are arranged so as to be out of phase by 90 °.
【0028】2つのコイル13、14の電気的な特性が
多少バラつく。これら2つのコイルを一定の周波数で励
磁し、可動子17を移動させると出力波が図5Cに示す
ように振幅変調される。これを差分器23、24で復調
することによって図2に示すような2相波が得られるこ
とになる。The electrical characteristics of the two coils 13 and 14 vary somewhat. When these two coils are excited at a fixed frequency and the mover 17 is moved, the output wave is amplitude-modulated as shown in FIG. 5C. By demodulating this with the differentiators 23 and 24, a two-phase wave as shown in FIG. 2 is obtained.
【0029】ここで得られた2相波はコイル13、14
の特性の差や、歯15、16の誤差によって位相ずれや
振幅のバラツキをもっている。そこで位相調整回路2
7、28とゲイン調整回路29、30とで位相のずれや
振幅のバラツキを小さくしてからデコーダ31に入力
し、これによって位置情報を得るようにしており、精度
の高い位置情報出力が得られることになる。The two-phase waves obtained here are the coils 13 and 14
Due to differences in the characteristics of the above and the errors of the teeth 15 and 16, there are variations in phase and amplitude. Therefore, the phase adjustment circuit 2
The position information is obtained by reducing the phase shift and the variation in the amplitude between the gain adjustment circuits 7 and 28 and the gain adjustment circuits 29 and 30 and then inputting the information to the decoder 31, thereby obtaining a highly accurate position information output. Will be.
【0030】さらにこの実施の形態においては、上記位
置情報をさらにソフトウエア処理することによってその
誤差の低減を図るようにしている。レゾルバの誤差で繰
返し性のある部分は補正が可能なので、ソフトウエアに
補正機能をもたせて改善することが可能になる。まずレ
ゾルバの位置データを補正するための基準測長器を設置
する。次にレゾルバの全長にわたり位置データを測定し
て比較し、補正データを作成する。これを歯毎の平均化
処理をして補正データを作る。これを位置のデータを読
出す毎に補正値として加えて位置の補正を行なうように
している。Further, in this embodiment, the position information is further processed by software to reduce the error. Since a portion having repeatability due to a resolver error can be corrected, it is possible to improve the software by providing a correction function. First, a reference length measuring device for correcting the position data of the resolver is installed. Next, position data is measured and compared over the entire length of the resolver to generate correction data. This is averaged for each tooth to generate correction data. This is added as a correction value each time the position data is read, so that the position is corrected.
【0031】図6はこのような誤差の低減のための制御
のプログラムを示している。まず位置補正のテーブルを
作成し、現在位置をデコーダ31から読込む。そして位
置補正ルーチンによって位置補正を行ない、次いで制御
の計算を行なう。この計算は出力電流の計算である。そ
してこのときにサーボが作動しているかどうかの判断を
行なうとともに、サーボが作動している場合にはアンプ
へ出力する。これに対してサーボが作動していない場合
には現在位置の読込みのステップに戻ることになる。FIG. 6 shows a control program for reducing such an error. First, a position correction table is created, and the current position is read from the decoder 31. Then, position correction is performed by a position correction routine, and then control calculation is performed. This calculation is a calculation of the output current. At this time, it is determined whether the servo is operating or not, and if the servo is operating, it is output to the amplifier. On the other hand, when the servo is not operated, the process returns to the step of reading the current position.
【0032】図7は位置補正ルーチンを示しており、こ
こでは現在位置に対応する補正値の読込みを行なうとと
もに、補正値を図8に示すように補間して現在位置に対
応した補正値を求める。そして現在位置に補正値を加
え、これによって誤差を低減するようにしている。FIG. 7 shows a position correction routine, in which a correction value corresponding to the current position is read and a correction value corresponding to the current position is obtained by interpolating the correction value as shown in FIG. . Then, a correction value is added to the current position, thereby reducing the error.
【0033】以上本発明を図示の一実施の形態につき述
べたが、本発明は上記実施の形態によって限定されるこ
となく、各種の変更が可能である。例えば上記実施の形
態は、可動子17を直線運動させたときの位置の検出を
行なうようにしたものであるが、回転式の位置検出装置
であって、角度検出を行なうようにした位置検出装置に
も本発明は適用可能である。Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, in the above-described embodiment, the position is detected when the mover 17 is linearly moved. However, the position detecting device is a rotary position detecting device that performs angle detection. The present invention is also applicable to the present invention.
【0034】[0034]
【発明の効果】以上のように本発明は、互いにずれた位
置に配された2つコイルによって90°位相がずれた正
弦波を取出し、該正弦波を用いて位置検出を行なうよう
にした位置検出装置において、90°位相がずれた2つ
の正弦波の位相を調整する手段を設けるようにしたもの
である。As described above, according to the present invention, a sine wave whose phase is shifted by 90 ° is extracted by two coils arranged at positions shifted from each other, and the position is detected using the sine wave. In the detection device, means for adjusting the phase of two sine waves having phases shifted by 90 ° is provided.
【0035】従って機械的な位相のずれに伴う2つの正
弦波のずれを矯正してそれらの位相差を90°の値に正
しく調整することが可能になる。Therefore, it is possible to correct the difference between the two sine waves due to the mechanical phase shift, and to correctly adjust the phase difference to a value of 90 °.
【0036】位相を調整する手段が位相調整回路である
構成によれば、このような位相調整回路によって90°
の位相差に保持される。According to the configuration in which the means for adjusting the phase is a phase adjusting circuit, such a phase adjusting circuit can make 90 °
Is held at the phase difference of
【0037】別の発明は、互いにずれた位置に配された
2つコイルによって90°位相がずれた正弦波を取出
し、該正弦波を用いて位置検出を行なうようにした位置
検出装置において、90°位相がずれた2つの正弦波の
振幅を調整する手段を設けたものである。Another aspect of the present invention is a position detecting apparatus which extracts a sine wave having a phase shift of 90 ° by two coils arranged at positions shifted from each other and performs position detection using the sine wave. A means for adjusting the amplitudes of two sine waves out of phase is provided.
【0038】従ってこのような構成によれば、2つのコ
イルの出力の振幅のバラツキを吸収することが可能にな
る。Therefore, according to such a configuration, it is possible to absorb the variation in the amplitude of the output of the two coils.
【0039】振幅を調整する手段がゲイン調整回路であ
る構成によれば、このようなゲイン調整回路によって2
つの正弦波の振幅の調整が行なわれる。According to the configuration in which the means for adjusting the amplitude is a gain adjustment circuit, such a gain adjustment circuit can
Adjustment of the amplitude of the two sine waves is performed.
【0040】さらに別の発明は、互いにずれた位置に配
された2つのコイルによって90°位相がずれた正弦波
を取出し、該正弦波を用いて位置検出を行なうようにし
た位置検出装置において、予め作成された補正データを
用いて位置データを補正するようにしたものである。Still another aspect of the present invention is a position detecting device which extracts a sine wave having a phase shift of 90 ° by two coils arranged at positions shifted from each other, and performs position detection using the sine wave. The position data is corrected using correction data created in advance.
【0041】従ってこのような補正データに基く位置デ
ータの補正によって、より正確な位置検出を行なうこと
が可能になる。Therefore, by correcting the position data based on such correction data, more accurate position detection can be performed.
【0042】さらに別の発明は、固定側と可動側の内の
一方に互いに位相が90°ずれるようにA相のコイルと
B相のコイルとを設け、所定の周波数の交流信号をA相
のコイルとB相のコイルに加えるとともに、可動子を固
定子に対して移動したときにA相のコイルとB相のコイ
ルに加えられている交流信号を振幅変調し、振幅変調さ
れたA相のコイルの出力波形とB相のコイルの出力波形
とをそれぞれ復調することにより90°位相がずれた2
つの正弦波を取出し、該正弦波のレベルから位置検出を
行なうようにした位置検出装置において、90°位相が
ずれた2つの正弦波の位相を調整する手段と振幅を調整
する手段とを設けたものである。According to still another invention, an A-phase coil and a B-phase coil are provided on one of the fixed side and the movable side so that the phases are shifted from each other by 90 °, and an AC signal of a predetermined frequency is supplied to the A-phase coil. The AC signals applied to the A-phase coil and the B-phase coil are amplitude-modulated when the mover is moved with respect to the stator, and the amplitude-modulated A-phase By demodulating the output waveform of the coil and the output waveform of the B-phase coil respectively, 2
In a position detecting device that takes out two sine waves and performs position detection from the level of the sine waves, a means for adjusting the phase of two sine waves having a 90 ° phase shift and a means for adjusting the amplitude are provided. Things.
【0043】従って本発明によれば、2つの正弦波の位
相のずれを正しく設定するとともに、これらの正弦波の
振幅のバラツキを吸収し、これによってより正確な位置
検出を行なうことが可能になる。Therefore, according to the present invention, the phase shift between two sine waves can be set correctly, and the variation in the amplitude of these sine waves can be absorbed, whereby more accurate position detection can be performed. .
【図1】位置検出装置の平面図である。FIG. 1 is a plan view of a position detection device.
【図2】2つのコイルの出力波形を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing output waveforms of two coils.
【図3】2つのコイルの波形と極座標の角度との関係を
示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing a relationship between waveforms of two coils and angles of polar coordinates.
【図4】位置検出の回路を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a circuit for position detection.
【図5】同回路の動作を示す波形図である。FIG. 5 is a waveform chart showing an operation of the circuit.
【図6】位置補正の制御動作を示すフローチャートであ
る。FIG. 6 is a flowchart illustrating a control operation of position correction.
【図7】位置補正ルーチンを示すフローチャートであ
る。FIG. 7 is a flowchart illustrating a position correction routine.
【図8】位置補正の動作を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing an operation of position correction.
【図9】従来の位置検出回路のブロック図である。FIG. 9 is a block diagram of a conventional position detection circuit.
1‥‥コイル(A相)、2‥‥コイル(B相)、3、4
‥‥差分器、5、6‥‥ローパスフィルタ、7‥‥デコ
ーダ、10‥‥固定子、11、12‥‥突極、13‥‥
コイル(A相)、14‥‥コイル(B相)、15、16
‥‥歯、17‥‥可動子、18‥‥歯、22‥‥交流信
号源、23、24‥‥差分器、25、26‥‥ローパス
フィルタ、27、28‥‥位相調整回路、29、30‥
‥ゲイン調整回路、31‥‥デコーダ1 ‥‥ coil (A phase), 2 ‥‥ coil (B phase), 3, 4
{Differentiator, 5, 6} Low-pass filter, 7} Decoder, 10} Stator, 11, 12} Salient pole, 13}
Coil (A phase), 14 ° coil (B phase), 15, 16
{Tooth, 17} mover, 18} tooth, 22} AC signal source, 23, 24 differencer, 25, 26 low pass filter, 27, 28 phase adjustment circuit, 29, 30 ‥
{Gain adjustment circuit, 31} decoder
Claims (6)
よって90°位相がずれた正弦波を取出し、該正弦波を
用いて位置検出を行なうようにした位置検出装置におい
て、 前記90°位相がずれた2つの正弦波の位相を調整する
手段を設けたことを特徴とする位置検出装置。1. A position detecting device which extracts a sine wave having a phase shift of 90 ° by two coils disposed at positions shifted from each other, and performs position detection using the sine wave. A position detecting device provided with means for adjusting the phases of two sine waves having different positions.
あることを特徴とする請求項1に記載の位置検出装置。2. The position detecting device according to claim 1, wherein said means for adjusting the phase is a phase adjusting circuit.
よって90°位相がずれた正弦波を取出し、該正弦波を
用いて位置検出を行なうようにした位置検出装置におい
て、 前記90°位相がずれた2つの正弦波の振幅を調整する
手段を設けたことを特徴とする位置検出装置。3. A position detecting apparatus for extracting a sine wave having a phase shifted by 90 ° by two coils arranged at positions shifted from each other and performing position detection using the sine wave. A position detecting device provided with a means for adjusting the amplitudes of the two sine waves having different positions.
であることを特徴とする請求項3に記載の位置検出装
置。4. The position detecting device according to claim 3, wherein said means for adjusting the amplitude is a gain adjusting circuit.
によって90°位相がずれた正弦波を取出し、該正弦波
を用いて位置検出を行なうようにした位置検出装置にお
いて、 予め作成された補正データを用いて位置データを補正す
るようにしたことを特徴とする位置検出装置。5. A position detecting device which extracts a sine wave whose phase is shifted by 90 ° by two coils arranged at positions shifted from each other, and performs position detection using the sine wave. A position detecting device wherein position data is corrected using correction data.
90°ずれるようにA相のコイルとB相のコイルとを設
け、所定の周波数の交流信号を前記A相のコイルと前記
B相のコイルに加えるとともに、可動子を固定子に対し
て移動したときに前記A相のコイルと前記B相のコイル
に加えられている前記交流信号を振幅変調し、 振幅変調された前記A相のコイルの出力波形と前記B相
のコイルの出力波形とをそれぞれ復調することにより9
0°位相がずれた2つの正弦波を取出し、該正弦波のレ
ベルから位置検出を行なうようにした位置検出装置にお
いて、 前記90°位相がずれた2つの正弦波の位相を調整する
手段と振幅を調整する手段とを設けたことを特徴とする
位置検出装置。6. An A-phase coil and a B-phase coil are provided on one of the fixed side and the movable side such that the phases are shifted from each other by 90 °, and an AC signal of a predetermined frequency is supplied to the A-phase coil and the A-phase coil. The AC signal applied to the A-phase coil and the B-phase coil is amplitude-modulated when the mover is moved relative to the stator while being applied to the B-phase coil. By demodulating the output waveform of the phase coil and the output waveform of the phase B coil, respectively,
In a position detecting apparatus which extracts two sine waves having a phase shift of 0 ° and performs position detection from the level of the sine wave, means for adjusting the phase of the two sine waves having a phase shift of 90 ° and amplitude And a means for adjusting the position.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10214399A JP2000046584A (en) | 1998-07-29 | 1998-07-29 | Position detection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10214399A JP2000046584A (en) | 1998-07-29 | 1998-07-29 | Position detection device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000046584A true JP2000046584A (en) | 2000-02-18 |
Family
ID=16655154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10214399A Pending JP2000046584A (en) | 1998-07-29 | 1998-07-29 | Position detection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000046584A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008039543A (en) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Yokogawa Electric Corp | Planar positioning device |
| JP2009192342A (en) * | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Hitachi Ltd | Resolver abnormality detection device |
| JP2010040945A (en) * | 2008-08-07 | 2010-02-18 | Sinfonia Technology Co Ltd | Vacuum processing device |
| US8159173B2 (en) | 2009-08-06 | 2012-04-17 | Denso Corporation | Control device for controlling travel motor of vehicle |
| JP2015145786A (en) * | 2014-01-31 | 2015-08-13 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | position sensor |
| JP2016201882A (en) * | 2015-04-08 | 2016-12-01 | 株式会社デンソー | Rotation angle calculation device |
| JP6876311B1 (en) * | 2020-11-18 | 2021-05-26 | 有限会社ワイエスデイ | Modulated wave resolver device and rotation angle measurement Interpolation correction method |
-
1998
- 1998-07-29 JP JP10214399A patent/JP2000046584A/en active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008039543A (en) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Yokogawa Electric Corp | Planar positioning device |
| JP2009192342A (en) * | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Hitachi Ltd | Resolver abnormality detection device |
| JP2010040945A (en) * | 2008-08-07 | 2010-02-18 | Sinfonia Technology Co Ltd | Vacuum processing device |
| US8159173B2 (en) | 2009-08-06 | 2012-04-17 | Denso Corporation | Control device for controlling travel motor of vehicle |
| JP2015145786A (en) * | 2014-01-31 | 2015-08-13 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | position sensor |
| JP2016201882A (en) * | 2015-04-08 | 2016-12-01 | 株式会社デンソー | Rotation angle calculation device |
| JP6876311B1 (en) * | 2020-11-18 | 2021-05-26 | 有限会社ワイエスデイ | Modulated wave resolver device and rotation angle measurement Interpolation correction method |
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